Polscy naukowcy opracowali nową modyfikację mRNA, której właściwości mogą być przełomowym odkryciem dla współczesnej medycyny, dzięki nim możliwy będzie m.in. rozwój nowoczesnych terapii celowanych oparty na technologii mRNA.

Badacze z Uniwersytetu Warszawskiego przy współpracy z naukowcami Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego oraz spółki spin-off UW ExploRNA Therapeutics opracowali nową modyfikację mRNA. Badania kierowane przez prof. Jacka Jemielitego i dr hab. Joannę Kowalską mogą przyczynić się m.in. do rozwoju nowych metod leczenia chorób rzadkich, czy projektowania szczepionek przeciwnowotworowych.

Informacyjny kwas rybonukleinowy, czyli mRNA jest matrycą do budowy białek w komórkach i odgrywa znaczącą rolę w ekspresji informacji genetycznej. Innowacyjna modyfikacja, którą opracowali naukowcy może okazać się przełomem współczesnej medycyny, który umożliwi m.in. rozwój nowoczesnych terapii celowanych opartych na mRNA. Wyniki badań opublikowane zostały na łamach czasopisma „Journal of the American Chemical Society”.

Naukowcy podkreślają, że dzięki tej nowo odkrytej technologii świat medycyny może myśleć o znacznie szerszym zastosowaniu mRNA. Jak podkreśla prof. Jacek Jemielity z Centrum Nowych Technologii UW efektywnie ulegającą translacji cząstkę mRNA w przyszłości wykorzystać można do projektowania nowych terapii przeciwnowotworowych, czy zastosować w leczeniu chorób rzadkich i różnorodnych chorób o podłożu genetycznym.

Ideą badań prowadzonych przez naukowców było odkrycie modyfikacji mRNA pozwalającej na uzyskanie możliwie największej ilości terapeutycznego białka przy jak najniższej dawce terapeutycznego mRNA. Badacze zaproponowali modyfikację końca 5’ mRNA w pozycji, która często ulega naturalnym modyfikacjom w warunkach komórkowych (metylacja w pozycji N6 adenozyny jako pierwszego nukleotydu na końcu 5’), jest to tzw. modyfikacja posttranskrypcyjna, zachodząca w komórkach po biosyntezie mRNA. Warto dodać, że modyfikacja ta jest odwracalna, gdyż w komórkach istnieje enzym zdolny do jej usuwania (FTO). Funkcja tej naturalnej modyfikacji nie została jeszcze poznana, jednak podczas analizy wyników badań zauważyć można związek z większą produktywnością mRNA.

W trakcie badań naukowcy grupę metylową zastąpili banzylową, co w efekcie okazało się być odpowiednią imitacją naturalnej modyfikacji własności mRNA, która jest nieusuwalna przez enzym FTO. Doprowadza to do aktywacji syntetycznego mRNA pod względem produktywności, której wyłączenie w przeciwieństwie do naturalnej niemożliwe jest poprzez enzym FTO, co w praktyce oznacza wytwarzanie znacznie większej ilości białka, na którego produkcję  zapisana jest instrukcja w takiej cząsteczce mRNA.

Podczas badań naukowcy dowiedli, że tak uzyskana cząsteczka w niektórych układach wykazuje nawet sześciokrotnie większą produktywność. Dokonana przez badaczy modyfikacja określona została nazwą AvantCap (wł. m6Am-cap–m7GpppBn6AmpG).

Badacze zauważyli, że właściwości zmodyfikowanego mRNA AvantCap są silniejsze przy podaniu ich organizmom żywym, niż w przypadku komórek hodowanych w procesie in vitro. Naukowcy dostrzegli też szansę na hamowanie rozwoju nowotworów z użyciem mRNA kodującego białko charakterystyczne dla nowotworów, niemniej jednak doniesienia te wymagają potwierdzenia skuteczności na organizmie ludzkim, co wiąże się z koniecznością przeprowadzenia kosztownych i długotrwałych badań klinicznych.

Dowiedzione właściwości to efekt długoletniej pracy całego zespołu, odkrycie zostało objęte ochroną patentową i w niedalekiej przyszłości ma zostać wdrożone w praktyce.

Źródło: uw.edu.pl